文献综述
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课题背景
铝灰是电解铝或铸造铝生产工艺中产生的熔渣经冷却加工后的产物。是可再生资源，含有铝及多种有价值的元素，主要由金属铝单质、氧化物和盐溶剂的混合物组成。其中，金属铝在氧化铝和氮化铝的包覆下存在，具体含铝10%~30% 、氧化铝20%~40%、铁硅镁氧化物7%~15%、钾钠钙镁的氯化物和微量的氟化物15%~30%[1]。2008年被国家环保部和发改委列入《国家危险废物名录》。中国铝业网发布的数据显示，2017年原铝产量3650万吨，铝材5832万吨，氧化铝产量6901万吨[2]。据统计，1t铝在加工应用的整个过程会产生200~300kg铝灰。目前，铝灰的利用基本上是回收其中的金属铝，提取金属铝后的残灰大部分直接堆存或填埋处理，堆渣占用大量土地，少部分用于制造建筑材料的填料。如果不加以回收处理，不仅浪费资源，而且污染环境。从铝灰中回收铝及其他有价元素，充分合理利用，对提高企业的经济效益，保护生态环境具有重要的现实意义和实用价值。
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课题研究的现状及发展趋势
在现阶段的铝回收行业中，企业主要使用两种常见方法从铝灰内回收有价金属铝，一种是添加盐溶液洗涤铝灰，实现金属铝和渣的分离;第二种方法是不添加盐溶液的直接分离。使用盐溶液洗涤的方法俗称盐浴，盐熔剂主要选用氯化盐为主要成分，铝灰加入到溶剂中搅拌加热，在一定条件下，铝灰中的金属铝溶解在溶剂中实现分离。由于在此过程中铝灰完全浸入到熔融态的盐熔剂内，因此取名为盐浴。该方法的关键在于盐熔剂，不仅促进铝灰中的铝能够在低于冶炼温度的条件下顺利从氧化层中流动出来，降低铝在高温时被更多氧化，造成损失,而且促进了覆盖在金属铝外表面的氧化物保护膜的破解，使得铝熔体微粒与其他物质的氧化物互相作用力变强，在溶出过程中会有更多的金属铝进入液相[3,4]。20世纪末，人们研发出了少用或不用熔盐处理回收的工艺来应对盐浴回收法产生的盐饼处理费用较高的问题，这样一来，回收企业就不用再一次处理含盐废料，也节省了施工工序和成本，最终达到的收益就是成本的缩减、生产的耗能降低、污染物排放的控制。从铝灰中回收金属铝的生产工序大体可以分为以下四部分:冷却、破碎、过筛和熔化。由于才收集得到的铝灰自身具有很高的热量，首先就需要让其把多余热量释放，达到后续操作要求，接着就需要使用设备对其反复挤压实现充分破碎，第二部将其反复多次筛分，分离出颗粒大小为二到三毫米的金属铝颗粒。其次得到我们的主要收集物Al2O3和附带杂质，并分别放入相应的分离设备中，再继续分离并收集其中的可回收物质。若产品指标中需要铁含量低，则在进入后续生产设备前先进行除铁工序[5,6]。
铝灰常见的规模化利用方法有：
（1）用铝灰合成Sialon陶瓷材料
Sialon陶瓷具有强度高、硬度高、耐高温、热学和电学性能优良等优点。李家镜[7]以铝灰为原材料采用铝灰-金属硅体系用固相反应的方法得到了物相较好的Sialon陶瓷，之后通过热压烧结的方式，在1750℃下烧结保温4h，成功制备出致密的beta;-Sialon-15R陶瓷。该陶瓷密度为3.2ｇ/cm3，维氏硬度为12.3 GPa，抗弯强度为432 MPa，断裂韧性为4.31 MPa·m1/2。Sialon的制备多采用纯度较高的原料，成本较高，限制了其在工业中的广泛应用。利用铝灰制备Sialon材料，不仅使资源得到了有效的循环利用，还降低了制备Sialon的成本，具有重要的经济效益和社会意义。
(2)利用铝灰合成油墨用氧化铝
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